表、淺部地震地質條件對地震勘探效果的影響
發(fā)布時間:2018-06-25 來源: 散文精選 點擊:
摘要:地震地質條件是決定一個煤田開展地震勘探工作的客觀條件,通?煞譃楸、淺部條件和深部條件。表、淺部地震地質條件是指地表及一定深度的地質和地貌特征,它主要影響地震勘探的施工效率、激發(fā)、傳播和接收條件以及勘探效果。本文以同一煤田的兩個工區(qū)為例,論述了不同表、淺部地震地質條件對地震勘探效果的影響。
關鍵詞:地震勘探;表、淺部地震地質條件;勘探效果
隨著我國煤田地質勘探和開發(fā)形勢的不斷深入,各煤田的勘探程度不斷提高、勘探難度不斷加大;煤田地震勘探工區(qū)逐步由平原新生界覆蓋較簡單的地表條件區(qū)過渡到復雜地表條件和復雜地震地質條件勘探區(qū)。地震地質條件是決定一個煤田開展地震勘探工作的客觀條件,其中表、淺部地震地質條件主要影響地震勘探的施工效率、激發(fā)和接收條件以及勘探效果;同一區(qū)域不同表、淺部地震地質條件下,得到的地震勘探成果均不相同。本文論述了同一煤田的兩個不同表、淺部地震地質條件下進行地震勘探工作,取得了不同的勘探效果。
1.方法原理及儀器設備
1.1方法原理
在地表以人工方法激發(fā)地震波,在向地下傳播時,遇有彈性界面,地震波將發(fā)生反射與折射,在地表或井中用檢波器接收這種地震波。收到的地震波信號與震源特性、檢波點的位置、地震波經(jīng)過的地下巖層的性質和結構有關。通過對記錄到的地震波進行處理和解釋,可以有效地推斷地下巖層的性質和形態(tài)。地震勘探在分層的詳細程度和勘查的精度上,都優(yōu)于其他地球物理勘探方法。地震勘探的深度一般從數(shù)十米到數(shù)十千米。地震勘探的高分辨率有助于對地下精細的構造研究,從而更詳細了解地層的構造與分布[1~5]。
1.2儀器設備
使用的儀器是法國產(chǎn)408UL數(shù)字地震儀進行的數(shù)據(jù)采集,檢波器為60Hz,每道4個2串2并連接,堆放。前放增益12db,采樣間隔1ms,記錄長度2.5s。
2.應用實例及效果分析
本文選取工區(qū)I、工區(qū)II兩個表、淺部地震地質條件不同的地震勘探工作進行論述。兩個工區(qū)屬于焦作煤田,位于焦作煤田的東部、太行山南麓的山前緩傾斜平原區(qū)和平原地帶,區(qū)內地表均為第四系黃土層覆蓋。
多年來各個單位對焦作煤田進行了大量系統(tǒng)的地質工作,從而對該煤田的地層、構造、煤層、煤質、煤巖進行了詳細的研究。煤田內地層由下往上有奧陶系,石炭系,二疊系,新近系和第四系。
2.1工區(qū)Ⅰ應用效果及分析
(1)表、淺地震地質條件
工區(qū)Ⅰ位于太行山南麓的平原地帶,地勢平坦,地形坡度小于5°,為第四系黃土層覆蓋區(qū),僅局部地段卵石層埋藏淺,區(qū)內潛水面6m~10m。綜上所述,本區(qū)表、淺層地震地質條件相對較好。
。2)野外工作方法及效果分析
本次工作分別采用了炸藥及震源車震源進行生產(chǎn),炸藥采樣參數(shù)為:井深一般12m,小于8m時候采用雙井組合激發(fā);藥量3kg,過村莊可適當減小藥量;震源車采樣參數(shù)為:采用2臺18噸震源車開展工作,掃描長度為12s,頻率15Hz~95Hz,驅動電平為70%,震動臺次2*12次進行激發(fā)。觀測系統(tǒng)為:點距20m,96道(36+60道)接收,炮距20m,48次疊加。
本區(qū)T0波基本可對比追蹤,特點是反射能力強,連續(xù)性好,T0波為新生界底板的反射,其以上地層為新生界;T2波反射能力強,連續(xù)性好,反射界面傾角變化較大,全區(qū)絕大多數(shù)剖面上能量較強,表現(xiàn)為1個~3個相位,T2波為二1煤底板的反射。
依據(jù)鉆孔資料分析地震時間剖面上反射波組特征,圖1上ZK0803孔見新生界底界埋深為711.70m,二1煤埋深為1166.73m,煤厚7.30m。從時間剖面上的反映來看,這幾組波均反映較好,解釋認為圖中T0、T2波分別為來自新生界底界面和二1煤層的反射波,這兩組反射波能量較強,連續(xù)性較好。
2.2工區(qū)II應用效果及分析
。1)表、淺地震地質條件
工區(qū)Ⅱ為北陡南緩的山前緩傾斜平原區(qū),區(qū)內村莊較多,雖地勢平坦,但表、淺層礫石很厚,部分地段1m以淺可見一層卵礫石,大部分地段3m以淺可見到兩層卵礫石,對激發(fā)成孔極為不利,而且從地表一直到新生界底700余米中有400多米的礫石層,激發(fā)條件很差,只能采用震源車開展工作。綜上所述,本區(qū)表、淺層地震地質條件極差。
。2)野外工作方法及效果分析
前期預查階段,采用了2臺18噸震源車進行生產(chǎn),振動臺次2×12、掃描長度10s、掃描頻率15Hz~95Hz、驅動電平70%。觀測系統(tǒng)為:點距20m,96道(36+60道)接收,炮距20m,48次疊加。
由于本區(qū)地表礫石層厚,導致淺、表層地震地質條件差,激發(fā)能量被松散層吸收而變弱,本次取得的時間剖面上僅在0.55s~0.7s左右出現(xiàn)一組連續(xù)較好、能量較強的反射波(T0),經(jīng)鉆探驗證為新生界底板反射,而目的層二1煤層反射界面顯示不清(見圖2),導致難以對比追蹤二1煤層反射界面,沒能達到預期目的,無法指導下一步鉆探工作。為了獲取連續(xù)的二1煤層反射波組,又開展了后續(xù)工作。
為在表、淺地震地質條件較差的地區(qū)取得較好的原始資料,在該項目續(xù)作階段,通過野外多次試驗,獲取了一套較為合理的工作參數(shù),基本克服了表、淺地震地質條件差的影響,獲取了較好的野外原始資料。
后期續(xù)作階段,采用3臺18噸的震源車進行生產(chǎn),加強了激發(fā)能量。采樣參數(shù):振動臺次3×12、掃描長度12s、掃描頻率20Hz~92Hz、驅動電平70%。觀測系統(tǒng)為:144道接收,中間激發(fā),點距20m,72次覆蓋觀測系統(tǒng)。通過對震源的加強和采集參數(shù)的改變,雖然激發(fā)能量被松散層吸收而變弱,但從時間剖面上可以看出,在0.55s~0.7s出現(xiàn)一組連續(xù)較好,能量較強的反射波(T0),經(jīng)鉆探驗證為粘土與礫石互層,與成巖好的砂巖之分界,確定為新生界底板反射。在T0波之下出現(xiàn)有一組能量較強且連續(xù)較好的反射波組,其出現(xiàn)時間在0.7s~0.9s。其界面埋深與鉆孔ZK0001揭露的二1煤層埋深相當,故將其確定為T2波組。(ZK0001孔鉆遇地層的埋深:新生界底界759.92m,二1煤層底界1076.14m,二1煤厚3.9m),達到勘探目的。
3.結論
表、淺部地震地質條件的好壞對工區(qū)的地震勘探效果起到關鍵作用。表、淺部地震地質條件好的地區(qū),利于地震勘探的工作效率、激發(fā)及接收,從而得到較好的地震勘探效果;表、淺部地震地質條件較差的地區(qū),不僅施工困難,而且影響最終勘探成果,導致無法達到勘探目的;因此,在不同表、淺部地震地質條件進行地震勘探時,要進行多次對比試驗,選擇合適的工作參數(shù)和激發(fā)方式,可在表、淺部地震地震地質條件較差的地區(qū)獲得能夠一定程度的勘探成果。
參考文獻:
[1]陸基孟.地震勘探原理[M].石油大學出版社,2009.
[2]陳相府.復雜地區(qū)煤田地震勘探效果分析[J].物探與化探,2007,31(s1):102-104.
[3]徐成明,王云.地表復雜地區(qū)煤田地震勘探方法及效果[J].物探與化探,2001,25(6):437-442.
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